鄧恩描述的天體巨變大多是伽利略（1564—1642）一個人的杰作。1609年，他把一臺簡單的望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空后，打破了大家已知并相信的一切界限。在大量的發(fā)現(xiàn)中，他率先觀察到太陽黑子與太陽的自轉(zhuǎn)，以及月球上的山峰與谷地，他也率先揭開了神秘的銀河其實是許多的恒星，最驚人的是，他是第一個將木星視為小型的行星系統(tǒng)并繪制出其衛(wèi)星軌道的人。伽利略在1610年將研究結(jié)果公之于世，這本著作有個詩意的名稱：《 星際信使 》（Starry Messenger）。在這本簡短的書中，他把哥白尼的日心論轉(zhuǎn)變成為可證明的事實。

盡管有一些古希臘哲學(xué)家猜測地球是繞著太陽運行，但亞里士多德仍根據(jù)他的哲學(xué)觀，認(rèn)為地球靜止不動而天空繞著它運轉(zhuǎn)是令人安心的常識，不僅完美也永恒不變。古代最具影響力的天文學(xué)家托勒密，更在他極具影響力的天文圣經(jīng)《 天文學(xué)大成 》中，支持亞里士多德的觀念，包括將地球置于宇宙中心。這個觀念就此開始盛行，一直到波蘭天文學(xué)家哥白尼在他偉大的著作《 天體運行論 》中提出異議為止。哥白尼一直到1543年他快過世前才出版這本作品。

伽利略知道也了解哥白尼的新系統(tǒng)，不過他還是持續(xù)教授托勒密的地心論宇宙。1597年，他寫信給天文學(xué)家開普勒，承認(rèn)自己支持哥白尼，但仍不敢公開支持他的觀念。伽利略并未公開表示自己支持哥白尼系統(tǒng)，直到13年后，他才在他的著作《 星際信使 》的結(jié)語中表明他的觀點。

我們可以大致判斷使伽利略不公開支持的勢力。在此10年前，道明會的修道士布魯諾（Giordano Bruno）就因為倡導(dǎo)地球環(huán)繞太陽而非靜止地位于宇宙中心而被視為異端學(xué)說，在羅馬被燒死于火刑柱上。天主教與萌芽中的新教教派認(rèn)為，根據(jù)他們對《 圣經(jīng) 》的解讀，地球并不移動。

盡管小心翼翼，伽利略仍已為自己的革命性研究做好了萬全準(zhǔn)備。他已經(jīng)證實自己是當(dāng)代頂尖的數(shù)學(xué)家之一，在21歲的時候，他就設(shè)法改善阿基米德尋找不規(guī)則固體重心的方法。跟希臘哲學(xué)家和大多數(shù)的學(xué)者不同，他不只是通過邏輯，他還使用實驗來驗證或駁斥互相競爭的理論。他觀察重物落地的情形（他可能并沒有從比薩斜塔丟下重物，但是倒曾辛苦地計算球滾下斜面的時間）。他也設(shè)計了諸如溫度計、機械計算裝置，以及幾何暨軍事羅盤等儀器。他率先發(fā)現(xiàn)落體所走的距離會隨時間的平方而增加，他還知道投射物的路徑是一條拋物曲線。他在1604年、望遠(yuǎn)鏡尚未問世的時代即已涉獵天文學(xué)，并證實了蛇遺座中有一顆新星落在月球之外的一個一般認(rèn)為永恒不變的區(qū)域。伽利略的創(chuàng)新思維可能是受到他父親文森西奧（Vincenzio）的影響，文森西奧花了十多年的時間才發(fā)表他對一種以新方法調(diào)整樂器音調(diào)的研究，這也是挑戰(zhàn)亞里士多德以實驗為基礎(chǔ)的觀念。

就像獵犬發(fā)現(xiàn)獵物一樣，伽利略全力以望遠(yuǎn)鏡進行觀測。到了1610年秋天，他已經(jīng)制造出將近100臺望遠(yuǎn)鏡，并將其中最好的送給歐洲各地具有影響力的人，希望能獲得他們的支持。到該年年底前，他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)太陽黑子，并且因此發(fā)現(xiàn)了太陽的自轉(zhuǎn)。這再度重創(chuàng)了亞里士多德認(rèn)為天體跟地球上的物體不同、是永恒不變的主張。在駁斥一個反對哥白尼系統(tǒng)的強大論點的過程中，伽利略繼續(xù)描述金星的盈虧。他也是第一位看到并繪制土星環(huán)的人，不過由于他的望遠(yuǎn)鏡比較粗糙，所以無法分辨它們是環(huán)繞土星，還是與土星相連。

在伽利略一連串的發(fā)現(xiàn)下，在1611年時，有些反對哥白尼但心胸比較開放的人，例如克拉維思（Christopher Clavius），開始承認(rèn)2000年來認(rèn)定的宇宙秩序和概念基礎(chǔ)已無法適用。然而，其他人卻仍然反對伽利略的看法。伽利略在1610年4月向波隆那的天文學(xué)家展示他的望遠(yuǎn)鏡。結(jié)果他們設(shè)法不觀察土星的衛(wèi)星，有些哲學(xué)家根本不肯用伽利略的儀器來觀察，研究亞里士多德的專家克勒蒙尼尼（Cremonini）就是其中之一。